2026-01-23
스마트폰 액세서리 시장에서 휴대폰 케이스의 기능은 단순한 보호를 넘어섰습니다. 또한 긁힘 방지, 내마모성, 지문 방지 및 다채로운 장식적 특성을 가지고 있습니다. 이러한 기능의 실현은 진공 코팅 기술의 지원과 떼려야 뗄 수 없습니다. 진공 코팅은 금속, 세라믹, 폴리머와 같은 재료를 물리적 또는 화학적 방법으로 휴대폰 케이스 표면에 증착하여 필름을 형성하는 고진공 환경에서 수행되는 공정입니다. 이 중 진공 증착 코팅, 마그네트론 스퍼터링 코팅, 이온 코팅이 가장 널리 사용되는 세 가지 방법입니다. 이 기사에서는 기술 원리, 공정 흐름, 성능 특성 및 적용 시나리오와 같은 측면에서 이 세 가지 핵심 기술의 미스터리에 대한 포괄적인 이해를 제공합니다.
진공 증착 코팅(Vacuum Evaporation Coating)은 휴대폰 케이스 생산에 적용된 최초의 진공 코팅 기술입니다. 낮은 장비 비용, 간단한 작동 및 빠른 코팅 속도와 같은 장점으로 인해 오늘날에도 중저가 다채로운 휴대폰 케이스의 주류 선택입니다.
진공 증착 코팅의 핵심 원리는 "고온 기화 - 기상 비행 - 저온 증착" 물리적 공정입니다. 밀폐된 진공 챔버에서 저항 가열 및 전자빔 충격과 같은 방법을 통해 코팅 재료(예: 알루미늄, 크롬), 산화물(예: 이산화규소, 이산화티타늄)을 녹는점 이상으로 가열하여 빠르게 기화 또는 승화시켜 고밀도 기체 상태 입자를 형성합니다. 이러한 입자는 고진공 환경에서 공기 분자의 거의 영향을 받지 않고 직선으로 이동하여 미리 냉각된 휴대폰 케이스 표면과 충돌합니다. 급격한 온도 강하로 인해 빠르게 응축되어 균일한 필름 층을 형성합니다.
이 과정은 겨울에 수증기로 차가운 유리를 껴안는 것과 유사합니다. 차이점은 진공 증착 코팅이 공기 간섭이 없는 환경에서 발생하여 기체 상태 입자가 질서 정연하게 증착되어 필름 층의 기공 및 불순물과 같은 결함을 방지한다는 것입니다.
휴대폰 케이스의 진공 증착 코팅의 전체 공정은 전처리, 증착 코팅 및 후처리 세 단계로 나눌 수 있습니다. 다른 진공 코팅 기술과의 차이점은 주로 증착 단계에 있습니다.
전처리 단계: 먼저 휴대폰 케이스를 분류하고 PC, TPU, 유리 등 재료에 따라 처리합니다. 그런 다음 초음파 세척을 사용하여 표면의 오일, 먼지 및 이형제를 제거합니다. 세척 온도는 40-60°C로 제어하고 시간은 10-20분입니다. 세척 후 휴대폰 케이스를 진공 건조 오븐에 넣고 60-80°C에서 15-30분 동안 건조하여 표면에 수분 잔류물이 없도록 합니다. PC/TPU 및 기타 불활성 플라스틱 재료의 경우 일부 제조업체는 필름 층의 접착력을 향상시키기 위해 플라즈마 활성화 단계를 추가할 수 있습니다.
증착 코팅 단계: 건조된 휴대폰 케이스를 회전 가능한 고정 장치 홀더에 고정하고 진공 챔버에 넣고 문을 닫습니다. 진공 펌프를 시작하여 진공 챔버를 배기하여 압력을 10⁻³-10⁻⁵Pa로 줄입니다. 고진공 상태에서 50-80°C 탈기하여 챔버 내 잔류 수증기를 제거합니다. 증착 재료를 증발 보트(저항 가열) 또는 도가니(전자빔 가열)에 넣고 가열원을 시작합니다. 전자빔의 가열 온도는 1000-2000°C에 도달하여 증착 재료가 빠르게 기화되도록 합니다. 고정 장치는 5-10 r/min으로 회전하여 균일한 필름 증착을 보장하며 필름 두께는 50-200nm로 제어합니다. 다채로운 효과를 얻기 위해 서로 다른 굴절률 증착 재료를 순차적으로 교체하여 무지개색, 그라데이션 색상 등 시각적 효과를 형성할 수 있습니다.
후처리 단계: 코팅이 완료된 후 건조 질소 가스를 도입하여 진공 챔버의 진공을 깨고 온도가 실온으로 떨어질 때까지 기다린 다음 휴대폰 케이스를 제거합니다. 일부 제품의 경우 80-100°C에서 30-60분 동안 후경화 공정을 수행합니다. 마지막으로 그리드 테스트 및 외관 검사와 같은 테스트를 통해 자격을 갖춘 제품을 포장하여 배송할 수 있습니다.
진공 증착 코팅의 장점은 매우 두드러집니다. 장비 투자가 낮고 단일 소규모 증착 코팅 기계의 가격은 수십만 위안에 불과합니다. 코팅 속도가 빠르며 단일 배치 처리 시간은 일반적으로 30분 이내입니다. 금속 질감 및 다채로운 그라데이션과 같은 풍부한 장식 효과를 얻어 일반 소비자의 휴대폰 케이스에 대한 외관 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
그러나 이 기술에는 분명한 단점도 있습니다. 필름 층의 접착력과 밀도가 낮고 내마모성이 평균입니다. 일반적으로 200-500회의 고무 마찰 테스트만 견딜 수 있습니다. 필름 층 구조가 비교적 느슨하여 장기간 사용 시 벗겨지거나 긁히기 쉽습니다.
이러한 특성을 바탕으로 진공 증착 코팅은 주로 중저가 장식용 휴대폰 케이스, 특히 "높은 외관 수준과 저렴한 가격"을 강조하는 PC 케이스 및 TPU 케이스에 적용됩니다. 일반적인 제품에는 금속 색상 휴대폰 케이스, 무지개 그라데이션 케이스 등이 있으며 가격은 일반적으로 50위안 미만입니다.
마그네트론 스퍼터링 코팅(Magnetron Sputtering Coating)은 1970년대에 개발된 코팅 기술입니다. 자기장을 사용하여 전자를 가두어 타겟 재료를 폭격하여 타겟 재료 원자가 스퍼터링되어 필름을 형성하도록 합니다. 진공 증착 코팅에 비해 필름 층의 접착력, 밀도 및 내마모성이 현저히 향상되었으며 중고가 휴대폰 케이스의 긁힘 방지 및 지문 방지 기능을 위한 핵심 구현 방법입니다.
마그네트론 스퍼터링의 핵심 원리는 "플라즈마 폭격 - 원자 스퍼터링 - 필름 증착"입니다. 진공 챔버에서 아르곤과 같은 불활성 가스를 도입하고 고전압 전기장을 사용하여 아르곤 가스를 이온화하여 플라즈마(전자 및 아르곤 이온 포함)를 형성합니다. 동시에 타겟 재료 뒤에 자기장을 설정하여 전기장과 수직 복합장을 형성합니다. 전자는 복합장의 작용으로 나선형 경로로 이동하며 직접 양극을 폭격할 수 없지만 아르곤 분자와 지속적으로 충돌하여 더 많은 플라즈마를 생성합니다. 아르곤 이온은 전기장의 힘에 의해 가속되어 타겟 재료 표면과 충돌하여 타겟 재료 원자가 격자 결합에서 벗어나 스퍼터링된 입자를 형성할 수 있는 충분한 에너지를 얻습니다. 이러한 스퍼터링된 입자는 휴대폰 케이스 표면에 무질서하게 증착되며 입자의 높은 에너지로 인해 증착된 필름 층은 매우 조밀하고 기판에 단단히 결합됩니다.
진공 증착 코팅과 비교하여 마그네트론 스퍼터링 코팅의 입자 증착 공정은 더 "격렬"하며 형성된 필름 층은 단순히 부착되는 것이 아니라 기판 표면에 "내장"된 것과 같으며 이는 또한 뛰어난 내마모성의 핵심 이유입니다.
마그네트론 스퍼터링 코팅의 전처리 및 후처리는 기본적으로 진공 증착 코팅과 동일하며 핵심 차이점은 코팅 단계입니다.
코팅 단계: 휴대폰 케이스를 홀더에 고정하고 진공 챔버에 넣습니다. 진공을 10⁻³-10⁻⁵Pa로 줄입니다. 탈기 후 아르곤 가스를 진공 챔버에 도입하여 0.1-1Pa의 기압을 유지합니다. 타겟 재료와 휴대폰 케이스 사이에 고전압 전기장을 가하고 아르곤 가스가 이온화되어 플라즈마를 형성합니다. 타겟 재료 뒤의 자기장은 전자를 가두어 플라즈마가 타겟 재료를 지속적으로 폭격하게 하고 타겟 재료 원자가 스퍼터링되어 휴대폰 케이스 표면에 증착됩니다. 홀더가 회전하고 0-100V의 음의 바이어스를 가하여 필름 층의 접착력을 더욱 향상시킵니다. 지문 방지 기능이 필요한 경우 금속 필름 층이 증착된 후 불소 중합체 타겟 재료를 교체하여 10-30nm 지문 방지 층을 스퍼터링합니다. 필름 두께는 일반적으로 100-200nm로 제어하며 단일 배치 처리 시간은 약 40-60분입니다. 일반적인 타겟 재료 유형에는 스테인리스 스틸 타겟(내마모성 층), 세라믹 타겟(고경도 층), DLC형 다이아몬드 유사 탄소 타겟(초내마모성 층), 불소 중합체 타겟(지문 방지 층) 등이 있습니다. 서로 다른 타겟 재료는 서로 다른 성능 효과를 얻을 수 있습니다.
마그네트론 스퍼터링 코팅의 핵심 장점은 뛰어난 성능에 있습니다. 필름 층은 접착력이 매우 강하여 스크래치 테스트에서 벗겨짐이 관찰되지 않습니다. 밀도가 좋고 내마모성이 뛰어나며 1000회 이상의 강철 수세미 마찰 테스트를 견딜 수 있습니다. 긁힘 방지, 지문 방지 및 부식 방지와 같은 여러 기능을 수행할 수 있습니다. DLC 타겟을 사용하는 일부 제품의 경우 표면 경도가 HRC 50 이상에 도달하여 금속 표면의 경도에 근접합니다.
단점은 주로 높은 장비 비용에 있으며 단일 마그네트론 스퍼터링 코팅 기계의 가격은 일반적으로 100만 위안을 초과합니다. 코팅 속도가 느리고 생산 효율이 진공 증착 코팅보다 낮습니다. 장식 효과가 비교적 단순하며 주로 순수한 색상과 금속 색상으로 구성되며 복잡한 무지개 효과를 얻기 어렵습니다.
이러한 특성을 바탕으로 마그네트론 스퍼터링 코팅은 주로 긁힘 방지 및 내마모성 기능을 갖춘 유리 케이스, PC + TPU 복합 케이스 및 지문 방지 기능이 필요한 비즈니스 휴대폰 케이스와 같은 중고가 기능성 휴대폰 케이스에 적용됩니다. 제품 가격은 일반적으로 50~200위안이며 Huawei 및 Apple과 같은 고급 모델의 액세서리에서 흔히 볼 수 있습니다.
이온 플레이팅은 진공 증착 코팅과 마그네트론 스퍼터링 코팅의 장점을 결합한 복합 기술입니다. 코팅 공정 중에 이온 폭격을 도입하여 필름 층은 높은 접착력, 높은 밀도 및 뛰어난 장식 효과를 모두 갖습니다. 고급 플래그십 휴대폰 케이스에 선호되는 코팅 기술입니다.
이온 플레이팅의 핵심 원리는 "증발 기화 + 이온 폭격 + 증착 형성"입니다. 진공 증착 코팅의 "고온 증발" 코팅 방법을 유지하면서 마그네트론 스퍼터링 코팅의 "이온 폭격"의 강화 수단을 활용합니다. 진공 챔버에서 증발원을 가열하여 코팅 재료를 기화시켜 기체 입자를 형성합니다. 동시에 아르곤과 같은 불활성 가스를 도입하여 이온화하고 플라즈마를 생성합니다. 휴대폰 케이스는 음극으로 사용하고 200-500V의 더 높은 음의 바이어스를 가하여 이온이 휴대폰 케이스 표면과 증착된 필름 층을 폭격하도록 합니다.
이온 폭격의 역할은 주로 두 가지 측면에서 나타납니다. 하나는 휴대폰 케이스 표면을 세척하여 잔류 미량 불순물과 산화물 층을 제거하여 필름 층의 접착력을 더욱 향상시키는 것입니다. 다른 하나는 필름 층의 결정립을 정제하여 필름 층 구조를 더욱 조밀하게 만들고 동시에 필름 층의 경도와 내마모성을 향상시키는 것입니다. 이 "먼저 증발 후 폭격" 복합 방법은 이온 플레이팅으로 형성된 필름 층이 증착 코팅의 균일한 외관과 마그네트론 스퍼터링 코팅의 뛰어난 성능을 모두 갖도록 합니다.
이온 플레이팅의 공정 흐름은 이전 두 기술과 유사하며 핵심 차이점은 코팅 공정 중 이온 폭격 단계에 있습니다.
코팅 단계: 휴대폰 케이스를 매달린 프레임에 고정하고 진공 챔버에 넣습니다. 진공을 10⁻³-10⁻⁵Pa로 줄입니다. 공기를 제거하기 위해 베이킹한 후 증발원을 가열하여 코팅 재료를 기화시켜 기체 입자를 형성합니다. 아르곤과 같은 불활성 가스를 진공 챔버에 도입하여 이온화하고 플라즈마를 생성합니다. 휴대폰 케이스에 200-500V 음의 바이어스를 가하고 전기장의 힘으로 이온이 휴대폰 케이스 표면과 증착된 필름 층을 폭격합니다. 매달린 프레임이 회전하여 필름 층의 균일성을 보장하고 증착 온도는 100-150°C로 제어하여 고온으로 인한 휴대폰 케이스 기판 손상을 방지합니다. 필름 두께는 100-300nm로 제어하며 단일 배치 처리 시간은 약 50-70분입니다. 다기능 복합 효과가 필요한 경우 여러 타겟 재료를 결합하여 내마모성 층, 장식 층 및 지문 방지 층을 순차적으로 증착할 수 있습니다. 증발원 및 이온원의 차이에 따라 이온 플레이팅은 아크 이온 플레이팅 및 할로우 캐소드 이온 플레이팅과 같은 다양한 하위 유형으로 나눌 수 있습니다. 그 중 아크 이온 플레이팅은 휴대폰 쉘 코팅에 가장 널리 사용되며 고경도 세라믹 코팅 및 금속 세라믹 코팅을 생산할 수 있습니다.
이온 플레이팅의 종합적인 성능은 가장 뛰어납니다. 코팅 층은 접착력이 매우 강하여 증착 플레이팅 및 스퍼터링 플레이팅보다 훨씬 뛰어나며 2000회 이상의 마모 테스트를 견딜 수 있습니다. 코팅 층은 밀도가 좋고 경도가 높으며 긁힘 및 부식 방지 기능이 뛰어납니다. 장식 및 기능 효과를 동시에 달성하여 섬세한 금속 질감과 무광 효과를 나타내며 지문 방지 및 오일 얼룩 방지 기능도 있습니다. 기판에 대한 적응성이 강하며 PC, TPU, 유리, 금속 등으로 만들어진 휴대폰 쉘에 사용할 수 있습니다.
유일한 단점은 장비 비용이 매우 높다는 것입니다. 단일 이온 플레이팅 장비의 가격은 일반적으로 수백만 위안이며 생산 효율이 증착 플레이팅보다 약간 낮아 제품 비용이 더 높습니다.
이러한 특성을 바탕으로 이온 플레이팅은 주로 고급 플래그십 휴대폰 쉘, 럭셔리 브랜드 협업 쉘, 전문 방수 쉘 및 고급 비즈니스 쉘에 적용됩니다. 제품 가격은 일반적으로 200위안 이상이며 Samsung 및 Apple 플래그십 모델의 고급 액세서리, "군용 등급 방수" 및 "초내마모성" 고급 기능성 제품에서 흔히 볼 수 있습니다.
소비자의 휴대폰 쉘 성능 및 외관에 대한 요구 사항이 지속적으로 증가함에 따라 진공 코팅 기술은 "다기능 복합", "저렴한 비용 고성능" 및 "환경 보호"의 세 가지 방향으로 발전하고 있습니다.
다기능 복합 측면에서 미래의 진공 코팅 기술은 "다중 타겟 재료 조합" 및 "다층 필름 증착" 방법을 더 자주 채택할 것입니다. 예를 들어 이온 플레이팅 + 자기 제어 스퍼터링 복합 공정은 초내마모성을 달성하는 동시에 풍부한 장식 효과를 제공할 수 있습니다. 동시에 지문 방지, 오일 얼룩 방지 및 항균 기능이 더욱 통합되어 소비자의 다양한 요구를 충족할 것입니다.
저렴한 비용 고성능 측면에서 자기 제어 스퍼터링 코팅 장비의 가격이 점차 감소하고 있으며 일부 중저가 제조업체에서 간소화된 장비를 도입하기 시작하여 고급 성능 휴대폰 쉘의 가격을 더욱 저렴하게 만들고 있습니다. 동시에 증착 플레이팅 기술은 전처리 공정 및 필름 층 구조를 최적화하여 내마모성을 점차 개선하고 있습니다.
환경 보호 측면에서 코팅 재료는 크롬 및 중금속이 없는 방향으로 개발되어 환경 오염을 줄입니다. 동시에 진공 코팅 공정의 에너지 소비가 지속적으로 감소하고 있으며 일부 장비는 에너지 절약형 진공 펌프 및 가열원을 사용하여 에너지 활용 효율을 향상시킵니다.
일반 소비자가 휴대폰 쉘을 구매할 때 자신의 필요와 예산에 따라 세 가지 코팅 기술의 특성을 결합하여 선택할 수 있습니다.
외관에 집중하고 예산이 제한적인 경우 비용 효율성을 추구하고 진공 증착 코팅이 있는 휴대폰 쉘을 선택하십시오. 이러한 제품은 외관이 풍부하고 가격이 저렴하여 가벼운 일상 사용에 적합합니다.
실용성에 집중하고 긁힘 방지 및 내마모성 기능이 필요하며 중간 예산이 있는 경우 자기 제어 스퍼터링 코팅이 있는 휴대폰 쉘을 선택하는 것이 좋습니다. 이러한 제품은 균형 잡힌 성능을 가지고 있으며 대부분의 사람들의 일상적인 사용 요구를 충족할 수 있으며 시장의 주류 선택입니다.
궁극적인 성능을 추구하고 초내마모성, 방수 및 고급 질감이 필요하며 충분한 예산이 있는 경우 이온 플레이팅 기술이 있는 휴대폰 쉘을 선택할 수 있습니다. 이러한 제품은 일반적으로 "군용 등급 방수" 및 "초내마모성"을 판매 포인트로 표시하며 휴대폰 보호에 대한 요구 사항이 높은 사용자에게 적합합니다.
또한 구매 시 간단한 테스트를 통해 코팅 층의 품질을 판단할 수 있습니다. 손톱을 사용하여 표면을 긁어 긁힘이 없으면 경도가 좋습니다. 표면에 물방울을 떨어뜨리면 물방울 각도가 클수록 지문 방지 효과가 좋습니다. 제품 설명을 확인하여 코팅 공정 유형 및 내마모성 테스트 데이터를 이해하면 보다 정확한 선택을 하는 데 도움이 될 수 있습니다.
결론 세 가지 기술 - 진공 증착 코팅, 마그네트론 스퍼터링 코팅 및 이온 코팅 -은 각각 휴대폰 케이스 시장의 저가, 중가 및 고가 수요를 충족하여 휴대폰 케이스의 진공 코팅 기술 시스템을 공동으로 형성합니다. 원리적 관점에서 세 가지 모두 고진공 환경에서 필름 증착을 달성하지만 서로 다른 에너지 전달 방법을 통해 현저히 다른 필름 층을 형성했습니다. 적용 관점에서 수십 위안에서 수백 위안에 이르는 전체 가격 범위를 커버하여 외관, 성능 및 가격에 대한 소비자의 다양한 요구를 충족합니다.
기술이 지속적으로 발전함에 따라 진공 코팅 기술은 휴대폰 케이스 분야에서 더욱 널리 적용될 것입니다. 미래에는 휴대폰 케이스가 더 높은 성능, 더 다양한 외관 및 더 저렴한 가격을 갖게 될 것입니다. 소비자의 경우 서로 다른 코팅 기술의 특성을 이해하면 보다 합리적인 제품 선택을 하는 데 도움이 될 수 있습니다. 업계의 경우 지속적인 기술 혁신과 업그레이드가 휴대폰 케이스 액세서리 시장을 더욱 고품질하고 다양한 방향으로 이끌 것입니다.
